CN113645811B - 一种控制器冷却方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及热管理技术领域，公开一种控制器组件、车辆及控制器冷却方法，控制器组件包括：控制器和冷却管路；控制器包括壳体和位于壳体中的控制单元，壳体内有温度传感器；冷却管路包括主回路、支路、第一转换阀和第二转换阀，支路的两端分别通过第一转换阀和第二转换阀与主回路并联，主回路位于第一转换阀和第二转换阀之间的部分流经壳体的内部空间；控制单元用于根据温度传感器的温度来控制第一转换阀和第二转换阀处的冷却液的流向和开度。在系统启动后，控制单元根据壳体内温度传感器的温度未达到第一设定温度时，冷却液经支路绕行与壳体外，而不经过主回路流经壳体的内部空间，避免对壳体内降温。

Description

一种控制器冷却方法

技术领域

本发明涉及热管理技术领域，特别涉及一种控制器组件、车辆及控制器冷却方法。

背景技术

车辆在运行过程中，适当有效的散热十分必要，以使车辆的主要部件能够在合适的温度范围内正常运行。

现有技术中，车辆中的热管理系统，基本上针对整车来设计，并未考虑到单个部件的热管理技术，例如控制器。

发明内容

本发明公开了一种控制器组件、车辆及控制器冷却方法，用于对控制器进行热管理。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种控制器组件，包括：控制器和冷却管路；其中，所述控制器包括壳体和位于所述壳体中的控制单元，所述壳体内设有温度传感器；所述冷却管路包括主回路、支路、第一转换阀和第二转换阀，其中，所述支路的两端分别通过第一转换阀和第二转换阀与所述主回路并联，所述主回路位于所述第一转换阀和所述第二转换阀之间的部分流经所述壳体的内部空间；其中，所述控制单元分别与所述温度传感器、所述第一转换阀和所述第二转换阀信号连接，以用于根据所述温度传感器的温度来控制所述第一转换阀和所述第二转换阀处的冷却液的流向和开度。

在上述控制器组件中，支路的两端分别通过第一转换阀和第二转换阀与主回路并联，在系统启动后，控制单元根据壳体内温度传感器的温度未达到开启温度(第一设定温度)t1时，控制第一转换阀和第二转换阀处的冷却液的流向和开度，使冷却液经支路绕行与壳体外，而不经过主回路流经壳体的内部空间，避免对壳体内降温，以使壳体内部空间先逐渐升温至开启温度，使控制单元快速进入工作状态。达到开启温度后，则可控制第一转换阀和第二转换阀，使冷却液流经主回路，以对壳体内部空间冷却，防止控制单元的工作环境温度过高。

可选地，所述温度传感器设于所述主回路位于所述壳体内的部分。

可选地，所述支路上串联有水泵和散热器，其中，所述控制单元与所述水泵信号连接，以用于控制所述水泵的启停。

可选地，所述支路上串联有流量传感器，所述控制单元与所述流量传感器信号连接。

可选地，所述壳体内设有均热板，所述温度传感器与所述均热板相对设置。

第二方面，提供一种车辆，该车辆包括上述任一技术方案所述的控制器组件。

所述的车辆与上述的控制器组件相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

第三方面，提供一种控制器冷却方法，所述控制器包括壳体和位于所述壳体中的控制单元，所述壳体内设有温度传感器；对控制器冷却的冷却管路包括主回路、支路、第一转换阀和第二转换阀，其中，所述支路的两端分别通过第一转换阀和第二转换阀与所述主回路并联，所述主回路位于所述第一转换阀和所述第二转换阀之间的部分流经所述壳体的内部空间；其中，所述方法包括：

所述控制单元启动后，当所述温度传感器获取到的温度t和第一设定温度t1满足t＜t1时，所述控制单元控制所述第一转换阀和所述第二转换阀，以使进入所述主回路的冷却液均经所述支路在所述壳体外流动；当t≥t1时，所述控制单元控制所述第一转换阀和所述第二转换阀，以使进入所述主回路的冷却液至少部分地流经所述主回路位于所述第一转换阀和所述第二转换阀之间的部分。

所述的控制器冷却方法与上述的控制器组件相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

可选地，所述支路上串联有流量传感器；当t1≤t＜t2时，所述控制单元根据所述流量传感器的流量控制所述第一转换阀和所述第二转换阀，以按比例逐渐增加进入所述主回路位于所述第一转换阀和所述第二转换阀之间的部分的冷却液的量；当t≥t2时，所述控制单元控制所述第一转换阀和所述第二转换阀，以使进入所述主回路的冷却液均流经所述主回路位于所述第一转换阀和所述第二转换阀之间的部分；其中，t2为第二设定温度。

可选地，所述支路上串联有水泵和散热器，所述方法还包括：所述控制单元在接收到关机指令后，向所述第一转换阀、所述第二转换阀和所述水泵发送预设指令，并关机；所述预设指令包含在预设时间段内执行下述操作：控制所述第一转换阀和所述第二转换阀，以使所述主回路位于所述第一转换阀和所述第二转换阀之间的部分与所述支路形成闭合的循环回路，并打开所述水泵，以使所述冷却液在所述循环回路内循环，将所述壳体内的热量携带至所述散热器散发掉。

附图说明

图1为本申请实施例提供的控制器组件的示意图；

图2为本申请实施例提供的控制器冷却方法的流程图。

图标：1-壳体；2-控制单元；3-第一转换阀；4-温度传感器；5-第二转换阀；6-主回路；7-支路；8-散热器；9-流量传感器；10-均热板；11-水泵；12-入口；13-出口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

结合图1和图2：

参考图1，本申请实施例提供的控制器组件，包括：控制器(可具体用于控制电机)和冷却管路；其中，控制器包括壳体1和位于壳体1中的控制单元2，壳体1内设有温度传感器4；冷却管路包括主回路6、支路7、第一转换阀3和第二转换阀5，其中，支路7的两端分别通过第一转换阀3和第二转换阀5与主回路6并联，主回路6位于第一转换阀3和第二转换阀5之间的部分流经壳体1的内部空间；其中，控制单元2分别与温度传感器4、第一转换阀3和第二转换阀5信号连接，以用于根据温度传感器4的温度来控制第一转换阀3和第二转换阀5处的冷却液的流向和开度。主水泵将冷却液泵进入口12，进入主回路6，最终经出口13流出。

在上述控制器组件中，支路7的两端分别通过第一转换阀3和第二转换阀5与主回路6并联，在系统启动后(参考图2中的第一阶段01)，控制单元2根据壳体1内温度传感器4的温度未达到开启温度(第一设定温度)t1时，控制第一转换阀3和第二转换阀5处的冷却液的流向和开度，使冷却液经支路7绕行与壳体1外，而不经过主回路6流经壳体1的内部空间，避免对壳体1内降温，以使壳体1内部空间先逐渐升温至开启温度，使控制单元2快速进入工作状态。达到开启温度后，则可控制第一转换阀3和第二转换阀5，使冷却液流经主回路6，以对壳体1内部空间冷却，防止控制单元2的工作环境温度过高。

在一个具体的实施例中，温度传感器4设于主回路6位于壳体1内的部分，可以直接通过测量主回路6内液体的温度来体现控制单元2的环境温度，并且，在后续步骤中冷却液流经壳体1的内部空间时，可以直接测量主回路6内的冷却液的实时温度，以控制冷却效果。

在一个具体的实施例中，支路7上串联有水泵11和散热器8，其中，控制单元2与水泵11信号连接，以用于控制水泵11的启停。以在系统停机后，也就是图2中的第三阶段03中，控制单元2控制第一转换阀3和第二转换阀5，使主回路6中位于第一转换阀3和第二转换阀5之间的部分与支路7形成一个强制循环回路，水泵11在该强制循环回路中起到动力源的作用，泵动冷却液循环，冷却液将主回路6中的热量携带至散热器8散发掉，从而在系统停机后对壳体1内降温。

在一个具体的实施例中，支路7上串联有流量传感器9，控制单元2与流量传感器9信号连接。在由第一阶段01转向第二阶段02的过程中，不宜直接将支路7内的流量完全转向主回路6，以免控制单元02的温度拨动过大，此时可以根据流量传感器9的流量值按比例逐渐调控第一转换阀3和第二转换阀5的开度。

在一个具体的实施例中，壳体1内设有均热板10，温度传感器4与均热板10相对设置，以将壳体1的内部空间的温度分布更加均匀，使主回路6能够均匀地吸收壳体1内的热量，温度传感器4所测温度也能更真实地反映控制单元2的工作环境温度。

基于相同的发明构思，本申请实施例提供一种车辆，该车辆包括上述任一技术方案的控制器组件。

在上述车辆中，支路7的两端分别通过第一转换阀3和第二转换阀5与主回路6并联，在系统启动后，控制单元2根据壳体1内温度传感器4的温度未达到开启温度(第一设定温度)t1时，控制第一转换阀3和第二转换阀5处的冷却液的流向和开度，使冷却液经支路7绕行与壳体1外，而不经过主回路6流经壳体1的内部空间，避免对壳体1内降温，以使壳体1内部空间先逐渐升温至开启温度，使控制单元2快速进入工作状态。达到开启温度后，则可控制第一转换阀3和第二转换阀5，使冷却液流经主回路6，以对壳体1内部空间冷却，防止控制单元2的工作环境温度过高。

基于相同的发明构思，本申请实施例提供一种控制器冷却方法，该方法的控制逻辑参考图2，控制器包括壳体1和位于壳体1中的控制单元2，壳体1内设有温度传感器4；对控制器冷却的冷却管路包括主回路6、支路7、第一转换阀3和第二转换阀5，其中，支路7的两端分别通过第一转换阀3和第二转换阀5与主回路6并联，主回路6位于第一转换阀3和第二转换阀5之间的部分流经壳体1的内部空间；其中，方法包括：

第一阶段01中，控制单元2启动后，包括冷却管路在内的冷却系统也启动，当温度传感器4获取到的温度t和第一设定温度t1满足t＜t1时，控制单元2控制第一转换阀3和第二转换阀5，以使进入主回路6的冷却液均经支路7在壳体1外流动，以使控制单元2能够较快地将壳体1的内部空间温度升温，便于快速进入正常工作阶段；当t≥t1时，第一阶段01向第二阶段02转换，控制单元2控制第一转换阀3和第二转换阀5，以使进入主回路6的冷却液至少部分地流经主回路6位于第一转换阀3和第二转换阀5之间的部分，开始对壳体1内进行冷却，防止控制单元2的环境温度过高。控制第一转换阀3和第二转换阀5的开度，还可以实现在第二阶段02中控制进入壳体1内的冷却液的量，以根据控制单元2的需求控制冷却的程度。

在一个具体的实施例中，支路7上串联有流量传感器9；第二阶段02中，当t1≤t＜t2时，控制单元2根据流量传感器9的流量控制转换阀(第一转换阀3和第二转换阀5)，以按比例逐渐增加进入主回路6位于第一转换阀3和第二转换阀5之间的部分的冷却液的量，避免壳体1内温度骤降引起的控制单元2的故障，电机大电流工作后，控制单元2的环境温度t会逐步达到t2；当t≥t2时，控制单元2控制第一转换阀3和第二转换阀5，以使进入主回路6的冷却液均流经主回路6位于第一转换阀3和第二转换阀5之间的部分，以全流量对壳体1的内部空间进行散热，加快散热速度，直至系统停机，系统停机后，主水泵会一起停机，入口12不再有冷却液泵入；其中，t2为第二设定温度(也就是图2中的临界温度t2)。否则，继续读取流量传感器9的流量，以控制转换阀(第一转换阀3和第二转换阀5)按照比例开启。

在一个具体的实施例中，支路7上串联有水泵11和散热器8，方法还包括：控制单元2在接收到关机指令后，向第一转换阀3、第二转换阀5和水泵11发送预设指令，然后和系统一起关机；关机后，上述器件按照预设指令执行操作；预设指令包含在预设时间段内执行下述操作：控制第一转换阀3和第二转换阀5，以使主回路6位于第一转换阀3和第二转换阀5之间的部分与支路7形成闭合的循环回路，并打开水泵11，以在第三阶段03中，在停机后使冷却液在强制循环回路内循环，将壳体1内的热量携带至散热器8散发掉，使控制单元2周边较快的降温至停机温度t3，在达到该温度t3前始终保持散热器8和水泵11的开启。系统停机后，大量的热量聚集在控壳体1内部及冷却液中，导致零部件承受工作时间外的热损耗中，消耗零部件寿命，而通过强制冷却循环可较大程度避免上述零部件老化。在第二阶段02时，该散热器8可以起到同步辅助散热的作用。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种控制器冷却方法，其特征在于，所述控制器包括壳体和位于所述壳体中的控制单元，所述壳体内设有温度传感器；对控制器冷却的冷却管路包括主回路、支路、第一转换阀和第二转换阀，其中，所述支路的两端分别通过第一转换阀和第二转换阀与所述主回路并联，所述主回路位于所述第一转换阀和所述第二转换阀之间的部分流经所述壳体的内部空间；

其中，所述方法包括：

所述控制单元启动后，

当所述温度传感器获取到的温度t和第一设定温度t1满足t＜t1时，所述控制单元控制所述第一转换阀和所述第二转换阀，以使进入所述主回路的冷却液均经所述支路在所述壳体外流动；

当t≥t1时，所述控制单元控制所述第一转换阀和所述第二转换阀，以使进入所述主回路的冷却液至少部分地流经所述主回路位于所述第一转换阀和所述第二转换阀之间的部分；

所述支路上串联有流量传感器；

当t1≤t＜t2时，所述控制单元根据所述流量传感器的流量控制所述第一转换阀和所述第二转换阀，以按比例逐渐增加进入所述主回路位于所述第一转换阀和所述第二转换阀之间的部分的冷却液的量；

当t≥t2时，所述控制单元控制所述第一转换阀和所述第二转换阀，以使进入所述主回路的冷却液均流经所述主回路位于所述第一转换阀和所述第二转换阀之间的部分；

其中，t2为第二设定温度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述支路上串联有水泵和散热器，所述方法还包括：

所述控制单元在接收到关机指令后，向所述第一转换阀、所述第二转换阀和所述水泵发送预设指令，并关机；

所述预设指令包含在预设时间段内执行下述操作：

控制所述第一转换阀和所述第二转换阀，以使所述主回路位于所述第一转换阀和所述第二转换阀之间的部分与所述支路形成闭合的循环回路，并打开所述水泵，以使所述冷却液在所述循环回路内循环，将所述壳体内的热量携带至所述散热器散发掉。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述温度传感器设于所述主回路位于所述壳体内的部分。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述支路上串联有水泵和散热器，其中，所述控制单元与所述水泵信号连接，以用于控制所述水泵的启停。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述支路上串联有流量传感器，所述控制单元与所述流量传感器信号连接。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述壳体内设有均热板，所述温度传感器与所述均热板相对设置。